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Fe/GaAs界面结构的 nucleation、生长与第一性原理研究

材料科学 2009-11-07 v1

摘要

我们采用密度泛函理论描述 Fe 薄膜在 GaAs(001) 表面生长初始阶段的过程,重点考察化学与磁性在界面之间的相互作用。四个特征似乎是普遍存在的:(1)在亚单层覆盖下,Fe 与基片原子之间发生强烈的化学相互作用,导致取代性吸附和混合;(2)对于几层甚至更多薄膜,原子尖锐的界面能量更优势;(3)对于一定范围内的 Fe 薄膜厚度,Ga-和As-吸附层显著降低薄膜的形成能,表明其类似掺和剂作用;(4)在生长前几层中,Ga或As原子可能从界面中被释放并扩散到 Fe 薄膜表面。磁性在这些过程中发挥重要的辅助作用,即使在稀薄的原子吸附极限下也如此。大多数薄膜在半单层覆盖下表现出铁磁有序,而某些被吸附层覆盖的薄膜则略偏向反铁磁有序。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0203559,
  title  = {First-principles study of nucleation, growth, and interface structure of Fe/GaAs},
  author = {Steven C. Erwin and Sung-Hoon Lee and Matthias Scheffler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0203559},
  year   = {2009}
}

备注

11 two-column pages, 12 figures, to appear in Phys. Rev. B